(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu bấc thấm thoát nước để gia cố nền đất yếu cho nền đường bộ tại tp hải phòng

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG VŨ DUY TÂN KHĨA (2014-2016) LỚP CAO HỌC KHĨA NGHIÊN CỨU BẤC THẤM THỐT NƢỚC ĐỂ GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU CHO NỀN ĐƢỜNG BỘ TẠI TP HẢI PHÕNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP MÃ SỐ: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Văn Quảng Hải Phòng, tháng năm 2017 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn trường Đại học Dân lập Hải Phòng thời gian học tập chương trình cao học vừa qua trang bị cho em nhiều kiến thức cần thiết vấn đề kỹ thuật lĩnh vực xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Học viên xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu, thầy cô giáo trường tạo điều kiện giúp đỡ học viên suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt, học viên xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Quảng quan tâm tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn tới người thân, bạn bè luôn động viên tạo điều kiện thuận lợi cho học viên suốt trình thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hải Phòng, ngày .tháng năm 2016 HỌC VIÊN Vũ Duy Tân MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐƢỢC DÙNG TRONG LUẬN VĂN MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU HIỆN NAY 11 1.1 Mở đầu 12 1.2 Đất yếu khái niệm đất yếu 12 1.2.1 Phân biệt đất yếu 13 1.2.2 Phân loại đất yếu 13 1.3 Các giải pháp xử lý đất yếu đƣợc áp dụng 16 1.3.1 Mục đích việc cải tạo xử lý đất yếu 16 1.3.2 Các yêu cầu thiết kế đường đắp đất yếu 17 1.3.3 Các phương pháp xử lý đất yếu áp dụng 23 1.4 Kết luận chƣơng 44 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH HẢI PHÕNG 46 2.1 Tổng quan thành phố Hải Phòng 46 2.2 Hiện trạng giao thông đƣờng thành phố Hải Phòng 47 2.3 Điều kiện địa chất cơng trình Hải Phịng 51 2.3.1 Địa hình, địa mạo 51 2.3.2 Cấu tạo địa chất, địa tầng 52 2.3.3 Tính chất lý lớp đất: 53 2.3.4 Tình hình địa chất thủy văn 53 2.3.5 Phân vùng địa chất 54 2.4 Đánh giá phù hợp điều kiện áp dụng giải pháp PVD đề tài 61 2.4.1 Điều kiện địa tầng phù hợp áp dụng giải pháp bấc thấm (PVD) 61 2.4.2 Phân tích điều kiện kinh tế - Kỹ thuật phù hợp áp dụng giải pháp bấc thấm 62 2.4.3 Thi công gia cố đất yếu bấc thấm - PVD 69 2.5 Kết luận chƣơng 75 CHƢƠNG LUẬN CHỨNG THAM KHẢO 76 GIẢI PHÁP XỬ LÝ BẤC THẤM CHO DỰ ÁN ĐƢỜNG VÀ CẦU TÂN VŨ- LẠCH HUYỆN HẢI PHÕNG 76 3.1 Các cơng trình thực tế áp dụng giải pháp xử lý đất yếu bấc thấm Hải Phòng 76 3.2 Lựa chọn giải pháp xử lý bấc thấm cho dự án đƣờng cầu Tân VũLạch Huyện Hải Phòng 76 3.2 Giới thiệu chung dự án 76 3.2.2 Các thơng số chung tính tốn số liệu áp dụng - Kết 78 3.2.3 Kết tính tốn 90 3.2.3 Trình tự thi công đường xử lý PVD 94 3.2.4 Các quy định kỹ thuật vật liệu cho giải pháp xử lý PVD 94 3.3 Kết luận chƣơng 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 Kết luận 99 Kiến nghị 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHẦN PHỤ LỤC TÍNH TỐN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM (PVD) Error! Bookmark not defined DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐƢỢC DÙNG TRONG LUẬN VĂN BVTC Bản vẽ thi công TKKT Thiết kế kỹ thuật SD Giếng cát SCP Cọc cát đầm chặt PVD Bấc thấm CMD Cọc xi măng đất GTVT Giao thông vận tải KCAĐ Kết cấu áo đường BTN Bê tông nhựa BTXM Bê tông xi măng CPĐD Cấp phối đá dăm QL Quốc lộ TVGS Tư vấn giám sát TVTK Tư vấn thiết kế TPCP Trái phiếu Chính phủ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCN VĐKT Tiêu chuẩn ngành Vải địa kỹ thuật MỞ ĐẦU Đề tài: Nghiên cứu bấc thấm thoát nƣớc để gia cố đất yếu cho đƣờng thành phố Hải Phịng Tính cấp thiết đề tài: Từ khu vực châu thổ Bắc bộ, Thanh Hóa, Nghệ Tĩnh, ven biển Trung bộ, đến đồng Nam Bộ có vùng đất yếu Trong lĩnh vực nghiên cứu xử lý đường đắp đất yếu tuyến đường Việt Nam, ngành GTVT có nhiều cố gắng việc ứng dụng công nghệ để xử lý hàng trăm km đường đắp đất yếu thu kết tích cực Đất mềm yếu nói chung loại đất có khả chịu tải nhỏ (áp dụng cho đất có cường độ kháng nén quy ước 0,50 daN/ cm2), có tính nén lún lớn, hệ số rỗng lớn (e >1), có mơđun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/cm2), có sức kháng cắt nhỏ Khi xây dựng cơng trình đường cơng trình khác đất yếu mà thiếu biện pháp xử lý thích đáng hợp lý phát sinh biến dạng, chí gây hư hỏng cơng trình Nghiên cứu xử lý đất yếu nhằm mục đích làm tăng độ bền đất, làm giảm tổng độ lún độ lún lệch, rút ngắn thời gian thi cơng giảm chi phí đầu tư xây dựng Các phương pháp cổ điển dùng giếng cát thoát nước thẳng đứng cọc cát làm chặt đất kết hợp với việc chất tải tạm thời phương pháp đơn giản đạt hiệu cao kỹ thuật, thời gian kinh tế Theo phương pháp này, người ta thường dùng giếng cát đường kính 50-60 cm, nhồi vào đất yếu bão hoà nước đến độ sâu thiết kế để làm chức kênh thoát nước thẳng đứng, nhằm đẩy nhanh q trình cố kết đất yếu Do đó, phương pháp phải kèm theo biện pháp gia tải trước để tăng nhanh trình cố kết Lớp đất yếu bão hồ nước dày phương pháp giếng cát hiệu độ lún tức thời Trong thực tế, phương pháp ngành GTVT áp dụng phổ biến từ năm 1990 để xử lý đất yếu Cơng trình có quy mơ lớn áp dụng giếng cát để xử lý đất yếu triển khai đường Thăng Long Nội Bài (Hà Nội) đoạn Km 93 QL5 (đoạn Cảng Chùa Vẽ, Hải Phòng), sau áp dụng đại trà nhiều tuyến QL như: Đường Láng - Hoà Lạc (Hà Nội), đường Pháp Vân - Cầu Giẽ Từ năm 1960 trở lại phương pháp sử dụng vải địa kỹ thuật nước giới áp dụng rộng rãi xử lý đất yếu Đặc biệt từ năm 1990 trở lại đây, nước ASEAN áp dụng phổ biến vải địa kỹ thuật với chức bản: Ngăn cách, lọc nước, gia cường đất yếu để tăng khả chịu tải đất nền, làm lớp bảo vệ ngăn nước Phương pháp sử dụng vải địa kỹ thuật áp dụng lần Việt Nam từ cuối năm 90 kỷ 20 Quốc lộ 5, Quốc lộ 51, Quốc lộ 10, Phương pháp gia cố đất yếu cọc đất - Vôi/ xi măng (XM) công nghệ giới biết đến áp dụng từ năm 1970 đạt cơng nghệ hồn chỉnh phát triển mạnh mẽ phải tính từ năm 1990 trở lại Phương pháp cọc đất Vơi / XM chia làm loại : phương pháp trộn khô, phun khô phương pháp trộn phun ướt Đối với Việt Nam, công nghệ cọc đất - Vôi/ XM lần Thuỵ Điển chuyển giao công nghệ cho Bộ Xây dựng vào năm 1992-1994, sử dụng gia cường nhà cơng trình xây dựng dân dụng Tại nhiều nước giới, việc sử dụng công nghệ cọc đất - Vôi / XM cho gia cố đất yếu dự án đường bộ, đường sắt cho hiệu cao Do vậy, nghiên cứu để áp dụng cho dự án đường đắp đất yếu khu vực đồng sơng Cửu Long phương pháp hiệu góp phần giải tình trạng lún kéo dài ổn định đường khu vực Từ năm 90 thập kỷ trước, cạnh phương pháp cổ điển, lần công nghệ xử lý đất yếu phƣơng pháp bấc thấm thoát nƣớc thẳng đứng (PVD) kết hợp gia tải trƣớc đưa vào sử dụng rộng rãi giới Tại Việt Nam, công nghệ bấc thấm sử dụng xử lý đất yếu cho Dự án nâng cấp QL5 đoạn Km 47 - Km 62 vào năm 1993, sau dùng cho đường Láng - Hồ Lạc Từ 1999 - 2004, phương pháp sử dụng rộng rãi để xử lý đất yếu dự án nâng cấp cải tạo QL1A, QL18, QL60, QL80 Gần phương pháp xử lý đất yếu PVD kết hợp gia tải áp dụng rộng rãi tuyến đường trọng điểm Việt Nam Cao tốc Hà Nội - Hải Phòng, Cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi, Theo báo cáo cố cơng trình đường ôtô xây dựng vùng đất yếu năm gần đây, vấn đề tồn đường đắp đất yếu thời gian qua Việt Nam chủ yếu dạng đường bị lún sụt - trượt trồi dạng lún kéo dài ảnh hưởng lớn đến chất lượng khai thác đường Gần nhất, nhiều đoạn đường đắp đất yếu tuyến Pháp Vân - Cầu Giẽ QL1A (đoạn cửa ngõ Hà Nội), xử lý không xuất vết nứt biến dạng lún kéo dài Theo số liệu đo đạc quan trắc cho thấy, sau năm đưa vào khai thác, lún thêm khoảng 40-60 cm, ảnh hưởng lớn đến trình khai thác Về nguyên tắc, phương pháp xử lý đất yếu có phạm vi áp dụng thích hợp; có ưu điểm nhược điểm nói riêng Do đó, vào điều kiện cụ thể đất yếu, địa hình, điều kiện địa chất, phương pháp thi công kinh nghiệm đơn vị tư vấn thiết kế mà lựa chọn phương pháp hợp lý Tiêu chuẩn cho phép lún đường ôtô sau đưa đường vào khai thác cần phải xem xét theo quan điểm kinh tế - kỹ thuật Trong đó, phải lựa chọn so sánh theo quan điểm sử dụng biện pháp đắt tiền để tăng nhanh độ lún tức thời chấp nhận độ lún định việc sử dụng biện pháp đơn giản hơn, sau cho thơng xe theo thời gian tiến hành bù lún rải bù lớp mặt đường Thực tế cho thấy, lún nhiều mà không nứt, không xảy tượng trượt, trồi việc rải bù mặt đường kịp thời không gây ảnh hưởng lớn đến trình khai thác, sử dụng Đất yếu đối tượng nghiên cứu xử lý phức tạp, địi hỏi cơng tác khảo sát, điều tra, nghiên cứu, phân tích tính tốn phải đảm bảo chất lượng Để xử lý đất yếu đạt hiệu cao cần có yếu tố kinh nghiệm thiết kế xử lý đơn vị tư vấn việc lựa chọn giải pháp hợp lý Hải Phòng thành phố ven biển, nằm phía Đơng miền dun hải Bắc Bộ, cách thủ Hà Nội 102 km, phía Bắc Đơng Bắc giáp Quảng Ninh, phía Tây Bắc giáp Hải Dương, phía Tây Nam giáp Thái Bình phía Đơng bờ biển chạy dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam từ phía Đơng đảo Cát Hải đến cửa sơng Thái Bình Là nơi hội tụ lợi đường biển, đường sắt, đường đường hàng không, giao lưu thuận lợi với tỉnh nước nước giới Do có cảng biển nên Hải Phòng giữ vai trò to lớn xuất nhập vùng Bắc Bộ, tiếp nhận nhanh thành tựu khoa học cơng nghệ từ nước ngồi Các tuyến đường ô tô xây dựng Thành Phố Hải Phịng thường qua khu vực có điều kiện địa chất phức tạp, nhiều tuyến đường xuyên suốt chiều dài qua có lớp địa chất yếu địa tầng dày Vì việc nghiên cứu, lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu để đảm bảo ổn định cho tuyến đường Hải Phòng vấn đề quan trọng để xây dựng hệ thống hạ tầng giao thơng, góp phần pháp triển kinh tế xã hội thành phố Xuất phát từ thực tế địa chất phức tạp yêu cầu kỹ thuật ổn định mà khu vực tuyến đường qua cần có biện pháp xử lý cách triệt để nhằm đạt yêu cầu kỹ thuật đặt ra, để giải vấn đề khó khăn xây dựng đường tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu bấc thấm thoát nước để gia cố đất yếu cho đường Thành Phố Hải Phòng” nhằm đánh giá hiệu mà giải pháp bấc thấm đem lại cho dự án Đối tƣợng nghiên cứu: 10 Nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu xây dựng cơng trình giao thơng Phạm vi nghiên cứu: Các biện pháp xử lý đất yếu áp dụng vào điều kiện địa chất Thành phố Hải Phịng Từ tập trung chun sâu nghiên cứu giải pháp xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp gia tải Luận chứng áp dụng cho dự án xây dựng đường cầu Tân Vũ – Lạch Huyện nhằm đánh giá hiệu mà giải pháp mang lại cho dự án Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nhằm xác định cấu trúc đặc tính địa chất cơng trình loại đất yếu khác phân bố khu vực thành phố Hải Phịng ảnh hưởng tới việc khảo sát, thiết kế, thi cơng bấc thấm nước Tính tốn ổn định đường chưa có giải pháp xử lý, từ đề xuất phương án xử lý không đạt yêu cầu độ lún dư lại ổn định tổng thể đường Đánh giá độ lún đất thành phố Hải Phòng trước, sau gia cố bấc thấm thoát nước Khả áp dụng biện pháp gia cố đường bấc thấm thoát nước cho dạng đất yếu khác thành phố Hải Phòng Phƣơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết tính toán ổn định đường phổ biến để áp dụng cho dự án đường nước, qua nghiên cứu áp dụng giải pháp xử lý đất yếu bấc thấm kết hợp gia tải, luận chứng cho dự án xây dựng đường cầu Tân Vũ – Lạch Huyện, Thành Phố Hải Phịng Kết cấu luận văn Ngồi phần mở đầu kết luận Luận văn kết cấu gồm chương Chƣơng Tổng quan đất yếu biện pháp xử lý đất yếu Chƣơng Điều kiện địa chất cơng trình Hải Phịng 89 Hình 3.12 Bình đồvà trắc dọc bố trí lỗ khoan địa chất đường đầu cầu 90 3.2.2.2 Bảng tổng hợp tiêu lý phục vụ tính tốn Theo phân tích trên, giá trị tính tốn đất cho thiết kế xử lý đất yếu tóm tắt bảng 3.2 sau Bảng 3.2 Bảng tổng hợp tiêu lý đưa vào tính tốn 3.2.3 Kết tính tốn 3.2.3.1 Các u cầu kỹ thuật tính tốn xử lý đất yếu  Độ lún dƣ tốc độ lún Nền đất yếu xử lý để đảm bảo điều kiện mơ tả đây: Độ lún cịn lại định nhỏ hơn: 10cm đoạn sau mố cầu cống hộp (H>2.0m), 20cm đoạn bao gồm cống cỡ nhỏ (H≤2.0m) 30 cm đoạn đắp thông thường Độ cố kết khơng 90% tốc độ lún dư nhỏ cm/năm Giá trị độ lún cho phép đoạn tổng hợp Bảng 3.3 Bảng 3.3 Độ lún cố kết cho phép lại trục tim đường sau hoàn thành cơng trình 91 Ghi chú: Độ lún dư cho phép giảm đến 10cm đoạn có cống hộp dự án này, theo tiêu chuẩn khuyến nghị 20cm (xem bảng 3.8) Lý áp dụng 10cm để giảm tối thiểu rủi ro chênh lệch lún áp dụng móng nơng cơng hộp thay cho móng cọc 92 3.2.3.2 Kết tính tốn chưa có giải pháp xử lý Bảng 3.9 Kết kiểm tốn trượt tính lún trước có biện pháp xử lý Lựa chọn mặt cắt tính tốn STT Mặt cắt (1) 10 11 12 Phân đoạn (3) (2) HA-16a Km3+000 - Km3+080 HA-16b Km3+080 - Km3+375 HA-17a Km3+375 - Km3+460 HA-17b Km3+460 - Km3+620 HA-17c Km3+620 - Km3+675 HA-18 Km3+675 - Km4+111 HA-19 Km4+111 - Km4+169 HA-20a Km4+169 - Km4+280 HA-20b1 Km4+280 - Km4+380 HA-20b2 Km4+380 - Km4+457 Phương dọc mố cầu A1 HA-21 Km4+457 - Km4+497 Kh cách Mặt cắt đại diện (4) 80 295 85 160 55 436 58 111 100 77 40 (5) Km3+040 Km3+348 Km3+440 Km3+480 Km3+640 Km3+840 Km4+160 Km4+180 Km4+360 Km4+457 Km4+457 Cao độ tự nhiên (6) -2.09 -1.50 -0.54 -0.55 -0.34 -1.34 -0.54 -0.36 0.25 0.20 0.20 Cao độ Chiều Chiều cao đáy cao đắp thiết lớp đất đắp kế quy đổi yếu (7) (8) (9) 5.90 6.15 -27.60 5.30 5.55 -33.80 4.30 4.55 -36.20 4.30 4.55 -31.30 4.10 4.35 -30.00 5.10 5.35 -33.20 4.40 4.65 -33.00 4.30 4.55 -30.40 5.40 5.65 -32.90 6.60 6.85 -19.50 6.60 6.85 -19.50 Tính tốn chưa có giải pháp xử lý Lỗ khoan (10) BA-2 BA-22 BA-24 BA-25 BS-11 BS-12 BA-20 BS-13 BA-30 BS-14 BS-14 Độ lún cố Độ lún Độ lún kết Sc tức thời Se tổng S (cm) (cm) (cm) (11) 170.11 168.59 97.08 133.76 111.60 172.11 83.59 90.44 127.57 107.48 111.15 LRS (12) 34.02 33.72 19.42 26.75 22.32 34.42 16.72 18.09 25.51 21.50 22.23 (13) 204.13 202.31 116.50 160.51 133.92 206.53 100.31 108.53 153.08 128.98 133.38 Ghi Độ ổn định tổng thể Fs xử lý độ lún dư ? Xử lý độ ổn định ? (14) 0.596 0.612 0.756 0.756 0.784 0.635 0.879 0.879 1.155 1.100 0.981 (15) có có có có có có có có có có có (16) có có có có có có có có có có có 93 3.2.3.3 Kết tính tốn có giải pháp xử lý  Kết xử lý đất yếu Kết tính tốn thể bảng 3.10 (kết tính tốn chi tiết xem phụ lục tính tốn đính kèm): Bảng 3.10 Tổng hợp kết xử lý đất yếu Lựa chọn mặt cắt tính tốn Chiều Cao độ VĐKT Mặt cắt Khoảng dày cát STT đại diện Loại đáy xử 400kN/ cách đệm hạt xử lý lý m (m) trung (m) (số lớp) (m) (1) 10 11 12 (2) Km3+040 Km3+348 Km3+440 Km3+480 Km3+640 Km3+840 Km4+160 Km4+180 Km4+360 Km4+457 Km4+457 (3) PVD PVD PVD PVD PVD SD SD SD SD SD SD (4) 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 2.00 2.00 1.80 1.50 1.50 1.50 (5) -27.6 -32.0 -11.7 -18.3 -25.0 -28.5 -30.0 -12.0 -30.0 -19.5 2.0 (6) 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 0.9 0.9 0.9 (7) 3 3 3 1 Giải pháp xử lý đất yếu Đắp giai đoạn Đắp theo Chiều Tốc độ Hệ số Thời ổn gian giai cao đắp đoạn đắp cm/day định chờ Fs (tháng) (m) (8) 3 2 2 2 2 (9) 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 5.0 5.0 5.0 (10) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Kết xử lý Đắp giai đoạn Hệ số Thời Chiều Tốc độ ổn cao gian đắp định chờ đắp cm/day Fs (tháng) (m) (11) (12) (13) 1.787 6.00 1.434 6.00 1.631 5.25 1.507 5.72 1.576 5.41 1.592 7.00 1.568 5.46 1.644 5.32 1.573 6.91 1.592 7.93 1.534 7.96 LRS (14) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Đắp giai đoạn Chiều cao đắp (m) Hệ số Hệ số Thời Tổng ổn Độ cố Độ lún Tốc độ ổn gian (tháng) định kết U dư Sr đắp tổng (%) (cm) định chờ cm/day thể Fs Fs (tháng) (15) (16) (17) (18) 1.439 7.830 10 1.304 7.200 10 1.495 10.1 1.461 10 1.416 10.1 1.245 5.5 1.395 5.9 1.506 1.439 1.351 1.287 (19) (20) 1.312 5.7 1.271 5.9 (21) 14.30 14.3 15.9 15.9 15.9 11.8 11.7 11.8 6.3 6.6 6.6 (22) 1.540 1.489 1.623 1.647 1.826 1.506 1.442 1.627 1.531 1.416 (23) 98.71 97.79 72.00 87.56 95.41 95.90 97.32 85.36 98.49 99.97 99.96 (24) 2.2 3.72 27.18 16.64 5.12 7.05 2.24 13.24 1.92 0.03 0.04 3.2.3 Trình tự thi công đường xử lý PVD - Dọn mặt bằng, đào bỏ hữu dày tiến hành đào thay đất (nếu có) - Bơm nước tháo khơ mặt - Rải lớp vải địa kỹ thuật không dệt có cường độ chịu kéo ≥ 12kN/m ngăn cách lớp cát lớp đất phía - Đắp trả cát (K=0.95) dày 50cm (đối với đoạn tuyến không xử lý) - Thi công lớp đệm cát hạt trung - Thi công cắm bấc thấm (PVD) - Dọn dẹp bề mặt đường - Lắp đặt thiết bị quan trắc, cao độ đáy bàn quan trắc lún cao độ đỉnh lớp cát hạt mịn đắp trả - Trải vải địa kỹ thuật gia cường 200 kN/m2 từ đến lớp (nếu có) Khoảng cách lớp 0.3m - Đắp đường (K=0.95) nghỉ theo giai đoạn sơ đồ tiến trình đắp; khống chế tiến trình đắp ≤ 20 cm/ngày (căn vào độ lún thực tế để điều chỉnh tốc độ đắp cho phù hợp với trường) - Khi hết thời gian chờ lún, đạt độ lún yêu cầu có ý kiến TVGS tiến hành rỡ bỏ lớp gia tải, đào đường đến cao độ đỉnh K98, xáo xới lu lèn kiểm tra độ chặt lớp đỉnh K98 - Thi công lớp kết cấu mặt đường 3.2.4 Các quy định kỹ thuật vật liệu cho giải pháp xử lý PVD  Vải địa kỹ thuật - Vải địa kỹ thuật đáy đường làm tầng lọc ngược loại vải khơng dệt có tiêu sau: + Cường độ chịu kéo theo phương dọc/ngang (ASTM D4595): ≥ 12 kN/m + Đường kính lỗ lọc (ASTM D4751): O95 ≤ 0.2mm O95 m≤ 0.64 D85; với D85 đường kính hạt vật liệu đắp mà lượng hạt chứa cỡ hạt nhỏ chiếm 85%; + Độ dãn dài đứt theo phương dọc/ngang (ASTM D4595): ≤ 65% + Cường độ chịu xé rách ((ASTM D4533): ≥ 0.3 kN + Hệ số thấm (ASTM D4491) : ≥ 0.1 s-1 + Độ bền tia cực tím (ASTM D4355) : Cường độ ≥ 70% sau tháng chịu tia cực tím - Vải địa kỹ thuật dùng để gia cường: + Nguyên liệu: Polyeste + Cường độ chịu kéo theo phương dọc (ASTM D4595): ≥ 200 kN/m + Cường độ chịu kéo theo phương ngang (ASTM D4595): ≥ 50 kN/m + Độ dãn dài đứt theo phương dọc/ngang (ASTM D4595): ≤ 15% + Hệ số thấm (ASTM D4491): ≥ 0.1 s-1 + Độ bền tia cực tím (ASTM D4355: Cường độ) ≥ 70% sau tháng chịu tia cực tím Vải địa kỹ thuật rải ngang (vng góc với hướng tuyến, điểm nối vải phải đặt gối lên 50cm khâu đè gập đường nối với thành đường viền kép rộng 10cm (chỉ áp dụng với vải không dệt làm tầng ngăn cách) Phần vải dư để gấp lên sau thi cơng hồn chỉnh lớp cát đệm cần quấn lại bảo quản theo dẫn kỹ sư  Tầng cát đệm Tầng cát đệm bố trí đất yếu đắp để tăng nhanh khả thoát nước cố kết từ phía đất yếu lên mặt đất tự nhiên tác dụng tải trọng đắp Cát dùng làm tầng cát đệm cần phải bảo đảm yêu cầu sau: Cát phải loại cát có tỷ lệ hữu ≤ 5% cỡ hạt lớn 0,25 mm chiếm 50%, cỡ hạt nhỏ 0,08 mm chiếm 5% phải thỏa mãn hai điều kiện sau: Trong đó: D30 kích cỡ hạt mà lượng chứa cỡ nhỏ chiếm 30% D10 kích thước đường kính hạt mà lượng chứa cỡ nhỏ chiếm 10%  Thiết bị quan trắc  Bàn quan trắc lún: - Do đoạn cần xử lý có chiều cao đắp độ sâu cọc cát khác nên đoạn bố trí trạm quan trắc lún chuyển vị ngang Mỗi mặt cắt có bàn quan trắc lún - Cấu tạo: Bằng bê tơng M200 hình vng cạnh 50cm, dày 8cm có ống thép trịn 40mm có ren nối đầu để nối dần thi công Bên ngồi có ống nhựa 110mm bảo vệ khơng cho cần đo lún tiếp xúc với đắp, đầu có nắp bịt kín tránh loại vật liệu rơi vào ống đo lún - Bàn đo lún đặt vị trí quy định(xem vẽ mặt cắt ngang điển hình bố trí thiết bị quan trắc), ống đo lún phải luôn thẳng đứng, xe máy thi công không va chạm - Tiến hành đo lún theo quy trình hành: Lượng lún cho phép tim đường 10mm/ngày đêm tiến hành đắp bình thường  Cọc quan trắc chuyển vị ngang: Các cọc quan trắc chuyển vị ngang đặt mặt cắt quan trắc lún, từ chân ta luy bố trí cọc quan trắc Cọc gỗ kích thước (10x10x170)cm (có thể dùng cọc bê tơng), đỉnh cọc quan trắc phải đóng đinh làm mốc quan trắc Các cọc đóng vị trí mặt cắt quy định, xe máy thi công không va chạm Tiến hành đo chuyển vị ngang theo quy trình hành: chuyển vị ngày cho phép  5mm/ngày đêm tiến hành đắp bình thường Việc quan trắc tiến hành sau lắp đặt, chu kỳ quan trắc tất loại thiết bị quan trắc ngày lần trình đắp đắp gia tải Khi ngừng đắp tháng sau đắp phải quan trắc tuần lần; tiếp quan trắc hàng tháng hết thời gian bảo hành bàn giao cho phía quản lý khai thác đường hệ thống quan trắc (để tiếp tục quan trắc cần thiết) 3.3 Kết luận chƣơng Trong chƣơng 3, tác giả tập trung phân tích số vấn đề sau: Đưa số cơng trình trọng điểm địa bàn Hải Phịng áp dụng giải pháp xử lý đất yếu bấc thấm làm luận chứng cho áp dụng giải pháp bấc thấm Hải Phòng Để khẳng định tính ưu việt bấc thấm áp dụng cho điều kiện địa chất Hải Phòng tác giả lựa chọn cơng trình cụ thể “Dự án đầu tư xây dựng đường Tân Vũ - Lạch Huyện” vào phân tích tính tốn với giải pháp xử lý bấc thấm, cụ thể: + Phân tích lớp địa tầng địa mạo dự án đưa tiêu lý đất phục vụ cho cơng tác tính toán xử lý ổn định đường dự án + Dựa vào quy mô cấp hạng kỹ thuật đường đưa yêu cầu kỹ thuật cho dự án, cụ thể: Về chất lượng, thời gian thi công đường, vật liệu nền, yêu cầu tính tốn xử lý đất yếu, u cầu kinh tế yêu cầu điều kiện thi công + Căn vào kết tính tốn lún ổn định tổng thể chưa có biện pháp xử lý đường không đảm bảo độ lún dư độ ổn định tổng thể áp dụng giải pháp xử lý đất yếu PVD KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn giới thiệu tổng quan đất yếu biện pháp xử lý đất yếu áp dụng dự án Việt Nam giới Qua việc đưa phân tích nhóm xử lý đất yếu áp dụng luận văn đưa ưu nhược điểm giải pháp phạm vi áp dụng chúng, thơng qua việc phân tích giải pháp phạm vi áp dụng giải pháp với phân tích giải pháp xử lý dựa điều kiện kinh tế, tác giả lựa chọn giải pháp PVD để tập trung nghiên cứu áp dụng chúng vào điều kiện địa chất địa bàn Thành phố Hải Phòng (địa chất đồng đất yếu loại có độ sệt B > 0,75) Qua phân tích cụ thể dự án đường cầu Tân Vũ – Lạch Huyện luận văn sâu vào nghiên cứu mặt lý thuyết tính tốn cơng tác tính tốn để khẳng định phương án lựa chọn giải pháp xử đất yếu mà luận văn lựa chọn hợp lý, cụ thể luận văn có đóng góp thực tiễn khoa học sau: Về mặt lý thuyết: Việc nghiên cứu lý thuyết tính tốn, quy trình – quy phạm xử lý đất yếu nay, luận văn tổng quan đầy đủ dạng đất yếu thường gặp cơng trình xây dựng nói chung cơng trình giao thơng nói riêng, ứng với loại đất yếu sâu nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý phù hợp cho điều kiện địa chất cụ thể dự án Về mặt kĩ thuật: Thơng qua phân tích chun sâu chương luận văn đặc biệt bảng 2.1, bảng 2.2 lưu đồ cải tạo đất yếu hình 2.17 tác giả đưa phạm vi áp dụng giải pháp Bấc thấm đảm bảo mặt kỹ thuật, đất địa chất địa chất đồng đất yếu loại có độ sệt B > 0,75 giải pháp PVD giải pháp nghiên cứu áp dụng Về mặt kinh tế: Với thời gian thi công (đảm bảo mặt thời gian công) việc áp dụng giải pháp xử lý bấc thấm (đạt yêu cầu kỹ thuật) có giá trị kinh tế rẻ so với giải pháp xử lý đất yếu giếng cát (SD) 1.5 đến lần, 6-8 lần so với việc sử dụng CMD 4-6 lần so với SCP Do với dự án lớn qua vùng đất yếu có điều kiện địa chất đồng thời gian thi cơng khơng bị bó hẹp việc lựa chọn giải pháp bấc thấm lựa chọn hàng đầu so với giải pháp khác xét mặt kinh tế Về mặt vật liệu sử dụng: Bấc thấm phổ biến, sản xuất nước giúp giải nguồn cung cấp vật liệu, đặc biệt sử dụng giải pháp khác để thoản mãn vật liệu (cát) theo quy trình 22TCN262-2000 khơng phải mỏ vật liệu địa phương đáp ứng Về mặt môi trƣờng: Là giải pháp đảm bảo môi trường sinh thái tốt giải pháp xử lý khác nhu cầu vật liệu cát nhỏ nên tác động đến nguồn cung cấp vật liệu mỏ không đáng kể Kiến nghị  Đối với công tác khảo sát địa chất cơng trình Kiến nghị Chủ đầu tư cần có quan tâm mức mức độ quan trọng công tác khảo sát địa chất từ khâu lập đề cương khảo sát đánh giá số liệu đến khâu thực hiện, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cơng trình giá thành  Đối với công tác thiết kế xử lý đất yếu Theo nghiên cứu tác giả thấy giải pháp xử lý đất yếu bấc thấm có nhiều ưu điểm phù hợp với đường có lớp đất yếu đồng nhất, đất yếu có địa chất không đồng nhất, đặc biệt xen kẹp lớp thấu kính lớp cát khơng nên xử dụng giải pháp PVD mà chuyển sang giải pháp phù hợp điển hình giải pháp SD Đối với đường qua khu vực có đất yếu áp dụng giải pháp thay đất phần mà không đảm bảo ổn định độ lún dư cịn lại sau thi cơng xong KCAĐ quy định bảng 1của tiêu chuẩn 22TCN262-2000 (theo lưu đồ 2.17 luận văn) giải pháp lựa chọn xử lý nên ưu tiên bấc thấm, đặc biệt giai đoạn hầu hết tuyến đường lớn nước nguồn vốn đầu tư nhà thầu thi cơng ngồi việc đảm bảo kỹ thuật phải hiệu kinh tế Việc tính tốn xử lý đất yếu phịng cơng tác dự báo lún công tác đo đạc quan trắc chuyển vị ngang thực tế trường cần giám sát kỹ lưỡng để theo dõi diễn biến lún chuyển vị ngang thực tế đắp ngồi trường, thơng qua số liệu quan trắc kiến nghị cần đơn vị TVTK vẽ thi công (đại diện nhà thầu thi cơng) tính tốn xử lý lại số liệu để cập nhật lại kết lún để có điều chỉnh phù hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ GTVT (1992), Quy trình thiết kế xử lý đất yếu bấc thấm xây dựng đường (22TCN 244-98), Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội [2] Bộ GTVT (2000), Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu – tiêu chuẩn thiết kế 22TCN262 [3] Bộ GTVT (2013), Ban hành quy định tạm thời giải pháp kỹ thuật công nghệ đoạn chuyển tiếp đường cầu (cống) đường ô tô [4] Bộ GTVT(2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 [5] Bộ GTVT(2006), Áo đường mềm – Yêu cầu thiết kế 22TCN211-06 [6] Bộ Xây dựng (2000), Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước TCXD 245 – 2000, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [7] Bộ xây dựng (1998), Tiêu chuẩn Vải địa kĩ thuật xây dựng đắp đất yếu 22TCN248-98 [8] Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Gia cố đất yếu - phương pháp trụ đất xi măng TCVN 9403:2012 [9] Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước TCVN 9355:2012 [10].GS.TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng, KS ng Đình Chất (1996) Nền Móng cơng trình dân dụng – Cơng nghiệp, Nhà xuất Xây dựng [11] GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng (2006), Nền móng nhà cao tầng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [12] Nguyễn Văn Quảng đồng nghiệp (2000), Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [13] Lê Anh Hồng (2004), Nền Móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [14] Châu Ngọc Ẩn (2002), Nền móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [15] Nguyễn Quang Chiêu (2004), Thiết kế thi công đắp đất yếu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [16] Pierre Lareal, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục, Lê Bá Lương (2001), Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội [17] Trần Vân Việt (2002), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội [18] Dương Học Hải (2013), Xây dựng đường ô tô đắp đất yếu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [19].Tạ Đức Thịnh đồng nghiệp (2010), Nền móng cơng trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [20].Hoàng Văn Tân đồng nghiệp (1997), Những phương pháp xây dựng công trình đất yếu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội